JP2010057309A - Rotating electrical machine - Google Patents
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Abstract
【課題】回転電機の組立時に容易にステータとロータとの芯だしを行うことができ、生じる騒音を低減することができると共に、ステータからの熱を良好に外部に放熱させることができる回転電機を提供する。
【解決手段】回転電機は、環状に形成されたステータ１３０と、回転可能に設けられたロータと、ステータおよびロータを収容する収容室を規定する収容ケース２００と、ステータの外周面に対してステータの径方向に隣り合う部分と圧接するケース圧接部２６０、およびステータの外周面と圧接して、ステータを保持可能なステータ圧接部２６１を含み、収容室２０１を規定する収容ケースの内周面およびステータの外周面の間に配置された金属製の弾性部材２５０とを備え、弾性部材２５０によって、弾性部材２５０および収容ケース２００の内周面の間と、弾性部材２５０およびステータ１３０の外周面の間とに冷却媒体を供給可能な冷却通路が規定される。
【選択図】図２A rotating electrical machine capable of easily centering a stator and a rotor at the time of assembly of the rotating electrical machine, reducing generated noise, and dissipating heat from the stator to the outside satisfactorily. provide.
A rotating electrical machine includes an annular stator 130, a rotatable rotor, a housing case 200 that defines a stator and a housing chamber that houses the rotor, and a stator with respect to the outer peripheral surface of the stator. Including a case press-contact portion 260 that press-contacts with a radially adjacent portion, and a stator press-contact portion 261 that press-contacts with the outer peripheral surface of the stator to hold the stator, and an inner peripheral surface of the storage case that defines the storage chamber 201 A metal elastic member 250 disposed between the outer peripheral surfaces of the stator, and by the elastic member 250, between the elastic member 250 and the inner peripheral surface of the housing case 200, and between the elastic member 250 and the outer peripheral surface of the stator 130. A cooling passage through which a cooling medium can be supplied is defined.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、回転電機に関し、特に、ステータを冷却する冷却機構を備えた回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly, to a rotating electrical machine having a cooling mechanism for cooling a stator.
従来から、各種工夫が施された回転電機が各種提案されている。
たとえば、特開２００６−１６６５５４号公報に記載された回転電機は、ロータと、ステータと、ステータおよびロータを収容するハウジングと、ハウジングおよびステータの間に設けられた樹脂部材とを備えている。そして、樹脂部材として、アクリルゴム、ポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide）樹脂、ポリアミド（polyamide）樹脂などが例示されている。
Conventionally, various rotating electric machines with various devices have been proposed.
For example, a rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-166554 includes a rotor, a stator, a housing that houses the stator and the rotor, and a resin member that is provided between the housing and the stator. Examples of the resin member include acrylic rubber, polyphenylene sulfide resin, and polyamide resin.
この回転電機においては、樹脂部材の厚みを予め用意した幾つかの厚みの樹脂部材から選択することで、ロータの回転軸とステータの回転軸との芯だしを行っている。 In this rotating electrical machine, the thickness of the resin member is selected from resin members having several thicknesses prepared in advance, thereby centering the rotor rotation shaft and the stator rotation shaft.
そして、この樹脂部材は、ステータとハウジングとの間に潤滑用および冷却用のオイルが通過可能な流体通路を規定すると共に、ステータからハウジングに伝達される振動を減衰させる。 The resin member defines a fluid passage through which lubricating oil and cooling oil can pass between the stator and the housing, and attenuates vibration transmitted from the stator to the housing.
特開昭５９−５０５７１号公報に記載された回転電機においては、外表面に凸部が形成された固定子鉄心と、この固定子鉄心の外周面に巻き付けられた薄板と、この薄板の外側に設けられた波形の外枠とを備えている。 In the rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-50571, a stator core having a convex portion formed on the outer surface, a thin plate wound around the outer peripheral surface of the stator core, and an outer side of the thin plate And a corrugated outer frame provided.
薄板と固定子鉄心との間に内部通風路が形成され、外枠と薄板との間に外部通風路が形成されている。なお、外枠は、ステータの外周面に溶接されることで固定されている。 An internal ventilation path is formed between the thin plate and the stator core, and an external ventilation path is formed between the outer frame and the thin plate. The outer frame is fixed by being welded to the outer peripheral surface of the stator.
特開平６−４６５４４号公報および特開平７−１６３０８５号公報に記載された回転電機は、ステータと、ロータと、ステータおよびロータを収容するフレームとを備えている。 A rotating electrical machine described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-46544 and 7-163085 includes a stator, a rotor, and a frame that houses the stator and the rotor.
フレームには、フレームの内側に向けて膨らむように形成されたビード部が塑性加工によって複数設けられている。このビード部の内側には、ステータが圧入されている。そして、ビード部間に規定されたステータとフレームとの隙間に冷却風を流すことで、ステータを冷却をするようになっている。
上記の特開２００６−１６６５５４号公報に記載された回転電機においては、樹脂部材の熱伝達率が低いため、樹脂部材を放熱フィンとして機能させることができず、ステータの冷却効率を確保することが困難なものとなっている。 In the rotating electrical machine described in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-166554, since the heat transfer coefficient of the resin member is low, the resin member cannot function as a radiating fin, and the cooling efficiency of the stator can be ensured. It has become difficult.
特開昭５９−５０５７１号公報に記載された回転電機においては、外枠の外周面は、外部に露出しているため、外枠は、ステータを保持する機能を有していない。 In the rotating electrical machine described in JP-A-59-50571, the outer peripheral surface of the outer frame is exposed to the outside, and therefore the outer frame does not have a function of holding the stator.
このため、この回転電機においては、外枠とは別の部材を用いて、ステータの中心線とロータの中心線とを一致させた状態で、ステータの位置を固定させる必要がある。 For this reason, in this rotating electrical machine, it is necessary to fix the position of the stator using a member different from the outer frame so that the center line of the stator and the center line of the rotor coincide with each other.
特開平６−４６５４４号公報および特開平７−１６３０８５号公報に記載された回転電機においては、ハウジングを変形させることで、ビード部を形成しているが、ハウジングは、外部からステータ等を保護する機能を有しており、所定の厚みを有している。特に、車両に搭載される回転電機においては、ハウジングの厚みは所定の厚さとされており、ビード部を形成することは、非常に困難である。 In the rotating electrical machines described in JP-A-6-46544 and JP-A-7-163085, a bead portion is formed by deforming the housing, but the housing protects the stator and the like from the outside. It has a function and has a predetermined thickness. In particular, in a rotating electrical machine mounted on a vehicle, the thickness of the housing is a predetermined thickness, and it is very difficult to form a bead portion.
そして、ハウジングでステータを直接保持したのでは、ステータに生じる振動がハウジングに伝達され、ハウジング自体が振動源となり、大きな騒音が生じてしまう。 If the stator is directly held by the housing, the vibration generated in the stator is transmitted to the housing, and the housing itself becomes a vibration source, resulting in a large noise.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転電機の組立時に容易にステータとロータとの芯だしを行うことができ、生じる騒音を低減することができると共に、さらに、簡易な構成で、ステータからの熱を良好に外部に放熱させることができる回転電機を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to easily align the stator and the rotor at the time of assembling the rotating electrical machine, and to reduce the generated noise. It is also possible to provide a rotating electrical machine that can dissipate heat from a stator to the outside with a simple configuration.
本発明に係る回転電機は、環状に形成されたステータと、ステータ内に挿入され、回転可能に設けられたロータと、ステータおよびロータを収容する収容室を規定する収容ケースと、収容室を規定する収容ケースの内周面のうち、ステータの外周面に対して該ステータの径方向に隣り合う部分と圧接するケース圧接部、およびステータの外周面と圧接して、ステータを保持可能なステータ圧接部を含み、収容室を規定する収容ケースの内周面およびステータの外周面の間に配置された金属製の弾性部材とを備える。 A rotating electrical machine according to the present invention defines a ring-shaped stator, a rotor inserted into the stator and rotatably provided, a housing case that defines a stator and a housing chamber that houses the rotor, and a housing chamber Of the housing case to be pressed against the outer peripheral surface of the stator with the portion adjacent to the radial direction of the stator, and the press contact with the outer peripheral surface of the stator so that the stator can be held. And a metal elastic member disposed between the inner peripheral surface of the storage case defining the storage chamber and the outer peripheral surface of the stator.
好ましくは、上記弾性部材によって、弾性部材および収容室の内周面の間と、弾性部材およびステータの外周面の間とに冷却媒体を供給可能な冷却通路が規定される。 Preferably, the elastic member defines a cooling passage capable of supplying a cooling medium between the elastic member and the inner peripheral surface of the housing chamber and between the elastic member and the outer peripheral surface of the stator.
好ましくは、上記弾性部材は、ステータの外周面を取り囲むように環状に形成される。
好ましくは、上記ステータ圧接部およびケース圧接部は、ステータの一方の軸方向端部から他方の軸方向端部に向けて延び、弾性部材のうち、ステータ圧接部間に位置する部分は、ステータの外周面から離れるように形成されると共に、ステータの外周面と協働して、冷却媒体が流通可能な第１冷却通路を規定する。
Preferably, the elastic member is formed in an annular shape so as to surround the outer peripheral surface of the stator.
Preferably, the stator press contact portion and the case press contact portion extend from one axial end portion of the stator toward the other axial end portion, and a portion of the elastic member positioned between the stator press contact portions is formed on the stator. The first cooling passage is defined so as to be separated from the outer peripheral surface and through which the cooling medium can flow in cooperation with the outer peripheral surface of the stator.
そして、上記弾性部材のうち、ケース圧接部間に位置する部分は、収容室の内周面から離れるように形成されると共に、収容室の内周面と協働して、冷却媒体が流通可能な第２冷却通路を規定し、冷却通路は、第１および第２冷却通路を含む。 Of the elastic member, the portion located between the case press contact portions is formed so as to be separated from the inner peripheral surface of the storage chamber, and the cooling medium can circulate in cooperation with the inner peripheral surface of the storage chamber. A second cooling passage, the cooling passage including first and second cooling passages.
好ましくは、上記ステータ圧接部およびケース圧接部は、ステータの中心軸方向に延びると共に、ステータの周方向に間隔を隔てて複数形成される。そして、上記第１冷却通路は、ステータの周方向に隣り合うステータ圧接部間に形成され、第２冷却通路は、ステータの周方向に隣り合うケース圧接部間に形成され、第１冷却通路および第２冷却通路は、中心軸方向に延びる。 Preferably, a plurality of the stator pressure contact portions and the case pressure contact portions are formed at intervals in the circumferential direction of the stator while extending in the central axis direction of the stator. The first cooling passage is formed between stator pressing portions adjacent to each other in the circumferential direction of the stator, and the second cooling passage is formed between case pressing portions adjacent to each other in the circumferential direction of the stator. The second cooling passage extends in the central axis direction.
好ましくは、上記ステータ圧接部は、ステータの外周面に沿って延びると共に、ステータの中心軸方向に間隔をあけて螺旋状に延び、ケース圧接部は、収容ケースの内周面に沿って延びると共に、ステータの中心軸方向に間隔をあけて螺旋状に延びる。そして、上記第１冷却通路は、ステータ圧接部間に形成され、ステータ圧接部に沿って螺旋状に延びる。さらに、上記第２冷却通路は、ケース圧接部間に形成され、ケース圧接部に沿って螺旋状に延びる。 Preferably, the stator pressure contact portion extends along the outer peripheral surface of the stator and extends in a spiral shape with a space in the central axis direction of the stator, and the case pressure contact portion extends along the inner peripheral surface of the housing case. , And extends in a spiral manner at intervals in the central axis direction of the stator. The first cooling passage is formed between the stator pressure contact parts and extends spirally along the stator pressure contact part. Further, the second cooling passage is formed between the case press contact portions and extends spirally along the case press contact portion.
好ましくは、上記ステータ圧接部は、ステータの一方の端部から他方の端部に亘って、ステータの外周面と圧接する。さらに、上記ケース圧接部は、収容ケースの内周面のうち、ステータの一方の端部に対してステータの径方向に隣り合う部分から、ステータの他方の端部に対してステータの径方向に隣り合う部分に亘って、収容ケースの内周面と圧接する。好ましくは、上記冷却冷媒は、液体状の冷却冷媒とされる。 Preferably, the stator pressure contact portion is in pressure contact with the outer peripheral surface of the stator from one end portion of the stator to the other end portion. Further, the case press-contacting portion extends from a portion adjacent to the one end of the stator in the radial direction of the stator to the other end of the stator in the radial direction of the stator. It press-contacts with the internal peripheral surface of a storage case over an adjacent part. Preferably, the cooling refrigerant is a liquid cooling refrigerant.
本発明に係る回転電機によれば、組立時に容易にステータとロータとの芯だしを行うことができ、生じる騒音を低減することができると共に、さらに、簡易な構成で、ステータからの熱を良好に外部に放熱させることができる。 According to the rotating electrical machine of the present invention, the stator and the rotor can be easily centered during assembly, noise generated can be reduced, and the heat from the stator can be improved with a simple configuration. Can dissipate heat to the outside.
本発明の実施の形態に係る回転電機について、図１から図６を用いて説明する。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
A rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る回転電機１００の側断面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side sectional view of the rotating
これら図１および図２に示すように、回転電機１００は、環状に形成されたステータ１３０と、ステータ１３０内に挿入され、回転中心線Ｏを中心に回転可能に設けられたロータ１２０と、ロータ１２０およびステータ１３０を収容する収容室２０１が規定された収容ケース２００とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
さらに、この回転電機１００は、ステータ１３０の外周面と、収容室２０１の内周面との間に冷却冷媒を供給する冷媒供給機構２７０を備えている。
Further, the rotating
なお、この図１および図２に示す例においては、ステータ１３０は、環状に形成されたステータコア１３１と、このステータコア１３１に装着されたコイル１３２とを備えている。ステータコア１３１は、環状に配列する複数の分割ステータコア１４０と、この環状に配列する分割ステータコア１４０の外周面上に圧入または焼嵌めされた固定部材１４５とを備えている。各分割ステータコア１４０は、ステータ１３０の周方向に延びる分割ヨーク部１４２と、この分割ヨーク部１４２の内周面に形成され、ステータ１３０の径方向に延びるステータティース１４１とを備えている。そして、ステータティース１４１にコイル１３２が装着されている。なお、ステータコアとしては、この図１および図２に示されるように、複数の分割ステータコアにより構成されたものに限られず、さらに、集中巻に限られず、分布巻のものであってもよい。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
ロータ１２０は、回転中心線Ｏを中心に回転可能に設けられた回転シャフト１１０に固定されている。このロータ１２０は、たとえば複数の電磁鋼板を積層することで構成されたロータコア１２１と、このロータコア１２１に設けられた複数の永久磁石１２２とを備えている。
The
ロータコア１２１には、回転中心線Ｏ方向に延び、周方向に間隔を隔てて位置する磁石挿入孔が形成されている。永久磁石１２２は、この磁石挿入孔に挿入され、樹脂１２４によって磁石挿入孔内に固定されている。
The
収容ケース２００の内部には、ロータ１２０およびステータ１３０を収容可能な収容室２０１が規定されている。
A
収容室２０１を規定する収容ケース２００の内周面と、ステータ１３０の外周面との間には、金属製の環状の弾性部材２５０が配置されている。
Between the inner peripheral surface of the
弾性部材２５０は、収容室２０１の内周面と圧接するケース圧接部２６０と、ステータ１３０の外周面と圧接するステータ圧接部２６１とを備えている。
The
弾性部材２５０の一方の端部は、回転中心線Ｏ方向に配列するステータ１３０の一方の端部に達しており、弾性部材２５０の他方の端部は、ステータ１３０の他方の端部にまで達している。
One end of the
そして、ケース圧接部２６０が収容ケース２００の内周面と圧接することで、弾性部材２５０は、収容ケース２００によって支持され、ステータ圧接部２６１がステータ１３０の外周面と圧接することで、ステータ１３０を保持する。
The case
なお、弾性部材２５０がステータ１３０を押圧する押圧力は、弾性部材２５０の種類を変更することで簡単に調整することができる。そして、弾性部材２５０を構成する金属材料として、たとえば、ばね用ステンレス鋼帯等を採用することができる。
The pressing force with which the
この図１および図２に示す例においては、弾性部材２５０は、ステータ１３０の外周面を覆うように環状に形成されている。そして、ステータ１３０の周方向に向けて、ケース圧接部２６０とステータ圧接部２６１とが交互に複数設けられている。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
弾性部材２５０は、筒状に形成されており、ケース圧接部２６０は、ステータ圧接部２６１に対してステータ１３０の径方向外方側に位置している。このため、弾性部材２５０は、周方向に向かうに従って、ステータ１３０の径方向外方側に変位したり、径方向内方側に変位したり、波打つように形成されている。
The
ケース圧接部２６０は、収容室２０１の内周面に沿って、複数間隔を隔てて設けられている。
The case
図２に示すように、収容室２０１の内周面はステータ１３０の外周面に沿うように延びており、ケース圧接部２６０は、ステータ１３０の周方向に間隔を隔てて環状に配置されている。
As shown in FIG. 2, the inner peripheral surface of the
環状に配置された複数のケース圧接部２６０が収容室２０１の内周面と当接することで、ステータ圧接部２６１の径方向内方側に位置する端部の位置が位置決めされ、ステータ圧接部２６１の上記端部が、回転中心線Ｏを中心に配列する。
A plurality of case
そして、ステータ１３０の外周面は、周方向に間隔を隔てて環状に配置されたステータ圧接部２６１によって、ステータ１３０の径方向内方に向けて押圧および支持されている。
The outer circumferential surface of the
これにより、ステータ１３０は、ステータ１３０の中心軸線と、ロータ１２０の回転中心線Ｏとが一致するように配置された状態でステータ１３０が固定されている。
Thus, the
ケース圧接部２６０は、収容室２０１の内周面のうち、ステータ１３０の一方の端部に対して径方向に隣り合う部分から、ステータ１３０の他方の端部に対して径方向に隣り合う部分に亘って、回転中心線Ｏ方向に沿って延びている。
The case
このため、ステータ圧接部２６１のうち、ステータ１３０と圧接する部分が、回転中心線Ｏに対して交差するように傾斜することを抑制することができる。
For this reason, it is possible to suppress the portion of the stator
これにより、ステータ圧接部２６１は、回転中心線Ｏ方向に配列するステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って、回転中心線Ｏ方向に沿って延びている。
Thereby, the stator
このように、回転中心線Ｏ方向に沿って延びるステータ圧接部２６１は、ステータ１３０をステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って支持するため、ステータ１３０の中心軸線が回転中心線Ｏに対して交差するように、ステータ１３０が傾斜することを抑制することができる。
As described above, the stator
このように、この回転電機１００おいては、ステータ１３０は、弾性部材２５０からの押圧力によって、芯だしされた状態で収容ケース２００内に固定されており、ステータ１３０を固定するための他の部材を要さない。
Thus, in this rotating
図３に示すように、ケース圧接部２６０およびステータ圧接部２６１は、いずれも、回転中心線Ｏ方向に延びている。
As shown in FIG. 3, both the case
そして、ケース圧接部２６０は、周方向に隣り合うステータ圧接部２６１間に位置しており、弾性部材２５０のうち、ステータ圧接部２６１間に位置する部分は、ステータ１３０の外表面からステータ１３０の径方向外方側に離れている。
The case press-
このため、弾性部材２５０のうち、ステータ圧接部２６１間に位置する部分と、ステータ１３０の外表面との間に位置する部分には、冷却冷媒が流通可能な冷却通路２５２が形成されている。
For this reason, a
さらに、弾性部材２５０のうち、ケース圧接部２６０間に位置する部分は、収容室２０１の内表面から離れるように形成されている。そして、弾性部材２５０のうち、ケース圧接部２６０間に位置する部分と、収容室２０１の内表面とによって、冷却冷媒が流通可能な冷却通路２５１が形成されている。そして、冷却通路２５１，２５２内には、ＬＬＣ（long life coolant）等の液体状の冷却冷媒などが供給されている。
Further, a portion of the
ここで、ステータ圧接部２６１は、回転中心線Ｏ方向に配列するステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って延びているため、ステータ圧接部２６１間に規定される
冷却通路２５２も、ステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って延びている。
Here, since the stator
また、ケース圧接部２６０も、ステータ１３０の一方の端部に対して径方向外方側に位置する部分からステータ１３０の他方の端部に隣り合う部分に亘って延びているため、ケース圧接部２６０間に規定される冷却通路２５１も、ステータ１３０の一方の端部に対して径方向外方側に位置する部分から他方の端部に対して径方向外方側に位置する部分に亘って延びている。
Further, the case
図１および図２において、冷媒供給機構２７０は、冷却通路２５１および冷却通路２５２に冷却冷媒を供給しており、冷媒供給機構２７０は、冷媒供給管２５７と、冷媒排出管２５８と、冷媒供給管２５７および冷媒排出管２５８に接続された放熱器２７１と、ポンプ２７２とを備えている。
1 and 2, the
冷媒供給管２５７は、回転中心線Ｏ方向に配列するステータ１３０の一方の端面の外周縁部上から、ケース圧接部２６０の一方の端部上に亘って延びている。さらに、冷媒供給管２５７は、ステータ１３０の周方向に延び、環状に形成されている。
The
そして、冷媒供給管２５７には、各冷却通路２５１および各冷却通路２５２のいずれにも連通する連通口が形成されている。
The
このため、放熱器２７１から冷媒供給管２５７に供給された冷却冷媒は、冷却通路２５１および冷却通路２５２のいずれにも供給される。
For this reason, the cooling refrigerant supplied from the
なお、冷媒供給管２５７の内周縁部は、分割ステータコア１４０の分割ヨーク部１４２上に位置しており、冷媒供給管２５７は、コイル１３２に対して径方向外方側に位置している。
The inner peripheral edge of the
冷媒排出管２５８は、冷媒供給管２５７と同様に構成されており、ステータ１３０の他方の端面の外周縁部から、ケース圧接部２６０の他方の端部上に亘って延びている。さらに、冷媒排出管２５８は、ステータ１３０の周方向に環状に形成されている。この冷媒排出管２５８にも、各冷却通路２５１および各冷却通路２５２に連通する連通口が形成されている。
The
このため、各冷却通路２５１および各冷却通路２５２に供給された冷却冷媒は、冷媒排出管２５８に排出される。
Therefore, the cooling refrigerant supplied to each
そして、冷媒排出管２５８に排出された冷却冷媒は、ポンプ２７２によって、冷媒排出管２５８から放熱器２７１に戻される。
Then, the cooling refrigerant discharged to the
放熱器２７１においては、外気と冷却冷媒との間で熱交換が行われることで、冷却冷媒が冷却される。そして、冷却された冷却冷媒が冷媒供給管２５７に供給される。
In the
ここで、ステータ圧接部２６１の径方向内方側の端部と、ステータ１３０の外周面とが圧接することで、ステータ圧接部２６１の表面の凹凸およびステータ１３０の外表面の凹凸がつぶれる。これにより、ステータ圧接部２６１とステータ１３０との間に形成される微細な空隙部が低減され、ステータ圧接部２６１とステータ１３０との接触部分が大きくなる。このため、ステータ圧接部２６１とステータ１３０との間の接触熱抵抗は、小さく抑えられている。
Here, when the radially inner end of the stator
また、同様に、ケース圧接部２６０と収容ケース２００の内周面とは、互いに圧接しているため、ケース圧接部２６０と収容ケース２００との間の接触熱抵抗も低く抑えられている。
Similarly, the case
そして、回転電機１００が駆動することで、ステータ１３０が加熱されたとしても、ステータ１３０の外周面は、冷却通路２５２内を流通する冷却冷媒によって直接冷却される。
And even if the
特に、ステータ１３０の外周面のうち、ステータ圧接部２６１と圧接する部分以外の部分が、冷却通路２５２内に露出しているため、ステータ１３０の外周面が良好に冷却される。
In particular, the outer peripheral surface of the
また、ステータ圧接部２６１は、ステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って延びているため、ステータ１３０の外周面の大部分が、ステータ圧接部２６１内に位置しており、ステータ１３０が良好に冷却される。
Further, since the stator
ステータ１３０の外周面と弾性部材２５０との間の接触熱抵抗は小さいため、ステータ１３０内の熱は、ステータ圧接部２６１を通って、弾性部材２５０内に良好に放熱される。
Since the contact thermal resistance between the outer peripheral surface of the
冷却通路２５１および冷却通路２５２は、ステータ１３０の一方の端部から他方の端部に亘って延びているため、冷却冷媒が冷却通路２５２および冷却通路２５１内を流通することで、冷却冷媒は、弾性部材２５０の内周面および外周面の略全面と接触し、ステータ１３０から弾性部材２５０に伝達された熱は、良好に冷却冷媒に放熱される。
Since the
そして、弾性部材２５０は、波形に形成されているため、弾性部材２５０の内表面および外表面が広く、弾性部材２５０による冷却効率の向上が図られている。
And since the
さらに、弾性部材２５０と収容ケース２００との間の接触熱抵抗は小さいため、弾性部材２５０に伝達されたステータ１３０からの熱は、ケース圧接部２６０を通って、収容ケース２００に放熱される。
Further, since the contact thermal resistance between the
そして、収容ケース２００の内周面のうち、ケース圧接部２６０と圧接する部分以外の部分は、冷却通路２５１内に露出している。
Of the inner peripheral surface of the
このため、収容ケース２００に伝達された熱も、冷却通路２５１内を通る冷却冷媒に良好に放熱される。このように、弾性部材２５０は、ステータ１３０を位置決めする機能のみならず、ステータ１３０からの熱を放熱するための放熱フィンとしての機能をも有する。
For this reason, the heat transmitted to the
ここで、回転電機１００が駆動すると、ステータ１３０とロータ１２０との間に生じる引付力によって、ステータ１３０が径方向に変位するようとする場合がある。
Here, when the rotating
この場合、ステータ１３０に対して、当該変位方向に隣り合う位置に設けられたステータ圧接部２６１は、ステータ１３０の変位方向と反対方向に向けて押圧する。
In this case, the stator
このため、ステータ１３０に生じる振動の振幅を小さく抑えることができ、回転電機１００に生じる振動を低減することができる。
For this reason, the amplitude of the vibration generated in the
仮に、ステータ１３０がボルトなどによって収容ケース２００に直接固定されている場合には、ステータ１３０に加えられた振動エネルギは、そのままボルトを介して、収容ケース２００に伝達される。その一方で、本実施の形態１に係る回転電機のように、弾性部材２５０を介して、ステータ１３０を収容ケース２００に固定することで、ステータ１３０に加えられた振動エネルギの一部は、弾性部材２５０を変形させるために消費され、収容ケース２００に伝達される振動エネルギを低減することができる。
If the
このように、収容ケース２００に伝達される振動エネルギを低減させることで、収容ケース２００が振動し、収容ケース２００自体が振動源および音源となることを抑制することができる。
Thus, by reducing the vibration energy transmitted to the
上記のように構成された回転電機１００において、ステータ１３０を収容ケース２００内に組付ける際には、まず、収容ケース２００内に弾性部材２５０を収容する。その後、弾性部材２５０内にステータ１３０を嵌めこむ。
In the rotating
これにより、ステータ１３０を所定の位置に固定することができ、容易にステータ１３０の中心軸とロータ１２０の中心軸とを一致させた状態で、ステータ１３０を固定させることができる。
As a result, the
なお、上記図１から図３に示された例においては、ケース圧接部２６０およびステータ圧接部２６１は、回転中心線Ｏ方向に延びる例について説明したが、これに限られない。
In the example shown in FIGS. 1 to 3, the case
図４は、本実施の形態１に係る回転電機１００に設けられた弾性部材２５０の変形例を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the
この図４に示す例においては、ケース圧接部２６０およびステータ圧接部２６１は、回転中心線Ｏ方向に向かうに従って、分割ステータコア１４０の周方向に向けて傾斜するように形成されている。これに伴い、冷却通路２５１および冷却通路２５２も、回転中心線Ｏ方向に向かうに従って、ステータ１３０の周方向に向かうように傾斜している。なお、この図４に示す例においても、ステータ圧接部２６１およびケース圧接部２６０は、分割ステータコア１４０の一方の端部から他方の端部に亘って形成されている。
In the example shown in FIG. 4, the case
（実施の形態２）
図５および図６を用いて、本実施の形態２に係る回転電機１００について説明する。なお、図５および図６に示された構成のうち、上記図１から図４に示された構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。図５は、本実施の形態２に係る回転電機１００の断面図であり、図６は、本実施の形態２に係る回転電機１００のステータ１３０およびこのステータ１３０の外周面に装着された弾性部材３５０の斜視図である。
(Embodiment 2)
A rotating
これら図５および図６に示されるように、弾性部材３５０は、筒状に形成されており、弾性部材３５０の周面には、ステータ１３０の外周面に沿って延びるケース圧接部３６０およびステータ圧接部３６１が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ケース圧接部３６０およびステータ圧接部３６１は、ステータ１３０の外周面において、ステータ１３０の周方向に向かうにしたがって、回転中心線Ｏ方向に向かうように、螺旋状に形成されている。
The case
ケース圧接部３６０およびステータ圧接部３６１は、回転中心線Ｏを中心として螺旋状に延びており、ケース圧接部３６０は、収容ケース２００の内表面と圧接している。
The case
ここで、回転中心線Ｏを中心として延びるケース圧接部３６０が収容ケース２００の内周面と当接することで、弾性部材３５０は、収容ケース２００内において所定の位置に位置決めされ、ステータ圧接部３６１の径方向内方側に位置する端部が、回転中心線Ｏを中心とする仮想円筒上に配列する。
Here, when the case
そして、ステータ１３０は、上記のように仮想円筒上に位置するステータ圧接部３６１の端部によって押圧および支持されることで、所定の位置に位置決めされると共に、当該位置に固定されている。
The
さらに、ステータ圧接部３６１が回転中心線Ｏを中心とする仮想円筒上に位置し、ステータ圧接部３６１がステータ１３０一方の端部側から他方の端部側に亘って延びているため、ステータ１３０の中心軸線が回転中心線Ｏに対して交差するように、ステータ１３０が傾斜することを抑制することができる。
Further, the stator
ステータ圧接部３６１は、ステータ１３０の外周面に圧接しており、ステータ圧接部３６１とステータ１３０との間の接触熱抵抗が低く抑えられている。さらに、ケース圧接部３６０は、収容ケース２００の内周面と圧接することで、ケース圧接部３６０と収容ケース２００との間の接触熱抵抗も低く抑えられている。
The stator
ステータ圧接部３６１は、回転中心線Ｏ方向に間隔が空くように、巻回されおり、ステータ圧接部３６１に対して回転中心線Ｏ方向に隣り合う部分は、ステータ１３０の外表面からステータ１３０の径方向に離れるように形成されている。
The stator
そして、弾性部材３５０のうち、ステータ圧接部３６１間に位置する部分には、収容ケース２００の内周面と当接するケース圧接部３６０が形成されている。
A case
このため、ケース圧接部３６０は、ステータ圧接部３６１に対して回転中心線Ｏ方向に隣り合う位置に形成され、ステータ圧接部３６１と同様に螺旋状に形成されている。
Therefore, the case
そして、弾性部材３５０のうち、ステータ圧接部３６１間に位置する部分と、ステータ１３０の外周面とによって、冷却冷媒が流通可能な冷却通路３５２が規定されている。
A
この冷却通路３５２は、ステータ圧接部３６１と同様に、ステータ１３０の一方の端部側から他方の端部側に亘って延び、螺旋状に延びている。
The
また、弾性部材３５０のうち、ケース圧接部３６０に対して隣り合う部分は、収容ケース２００の内周面からステータ１３０の径方向内方側に離れるように形成されている。そして、弾性部材３５０のうち、回転中心線Ｏ方向に隣り合うケース圧接部３６０間に位置する部分と、収容ケース２００の内周面とによって、冷却冷媒が流通可能な冷却通路３５１が規定されている。この冷却通路３５１も、ケース圧接部３６０と同様に、螺旋状に延びている。
Further, a portion of the
そして、収容ケース２００内には、冷却通路３５２および冷却通路３５１のいずれにも冷却冷媒を供給する冷媒供給部３５７と、冷却通路３５２および冷却通路３５１から排出される冷却冷媒を放熱器２７１に供給する冷媒排出部３５８とが収容されている。
In the
冷媒供給部３５７には、放熱器２７１において冷却された冷媒が供給され、その後、冷却通路３５１および冷却通路３５２のいずれにも冷却冷媒が供給される。
The refrigerant cooled in the
冷却通路３５２に供給された冷却冷媒は、冷却通路３５２内を流通し、ステータ１３０の外周面および弾性部材３５０の径方向内方側に位置する表面を冷却する。
The cooling refrigerant supplied to the
これにより、ステータ１３０を直接冷却することができ、さらに、ステータ１３０からの熱によって加熱された弾性部材３５０をも冷却することができる。
Thereby, the
冷却通路３５２は、ステータ１３０の外周面を複数巻回するように延びているため、ステータ１３０内の温度分布において、周方向に偏りが生じることを抑制することができる。
Since the
また、冷却通路３５１に供給された冷却媒体は、冷却通路３５１内を流通し、弾性部材３５０の径方向外方側の表面および収容ケース２００の内表面を冷却する。
Further, the cooling medium supplied to the
その後、冷却通路３５１および冷却通路３５２を通過した冷却冷媒は、冷媒排出部３５８に排出され、冷媒排出部３５８に排出された冷却冷媒は、ポンプ２７２の駆動によって、放熱器２７１に供給される。
Thereafter, the cooling refrigerant that has passed through the
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiment disclosed this time is illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims. Furthermore, the above numerical values are examples, and are not limited to the above numerical values and ranges.
本発明は、回転電機に好適である。 The present invention is suitable for a rotating electrical machine.
１００ 回転電機、１１０ 回転シャフト、１２０ ロータ、１２１ ロータコア、１２２ 永久磁石、１２４ 樹脂、１３０ ステータ、１３１ ステータコア、１３２ コイル、１４０ 分割ステータコア、１４１ ステータティース、１４２ 分割ヨーク部、１４５ 固定部材、２００ 収容ケース、２０１ 収容室、２５０ 弾性部材、２５１，２５２ 冷却通路、２５７ 冷媒供給管、２５８ 冷媒排出管、２６０ ケース圧接部、２６１ ステータ圧接部、２７０ 冷媒供給機構、２７１ 放熱器、２７２ ポンプ、３５０ 弾性部材、３５１ 冷却通路、３５２ 冷却通路、３５７ 冷媒供給部、３５８ 冷媒排出部、３６０ ケース圧接部、３６１ ステータ圧接部、Ｏ 回転中心線。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ステータ内に挿入され、回転可能に設けられたロータと、
前記ステータおよび前記ロータを収容する収容室を規定する収容ケースと、
前記収容室を規定する前記収容ケースの内周面のうち、前記ステータの外周面に対して該ステータの径方向に隣り合う部分と圧接するケース圧接部、および前記ステータの外周面と圧接して、前記ステータを保持可能なステータ圧接部を含み、前記収容室を規定する前記収容ケースの内周面および前記ステータの外周面の間に配置された金属製の弾性部材と、
を備え、
前記弾性部材によって、前記弾性部材および前記収容室の内周面の間と、前記弾性部材および前記ステータの外周面の間とに冷却媒体を供給可能な冷却通路が規定された、回転電機。 An annularly formed stator;
A rotor inserted into the stator and rotatably provided;
A storage case defining a storage chamber for storing the stator and the rotor;
Of the inner peripheral surface of the storage case that defines the storage chamber, a case press-contact portion that presses against an outer peripheral surface of the stator and a portion adjacent to the radial direction of the stator, and a press-contact with the outer peripheral surface of the stator A metal elastic member that is disposed between the inner peripheral surface of the housing case and the outer peripheral surface of the stator, and includes a stator pressure-contact portion that can hold the stator.
With
A rotating electrical machine in which a cooling passage capable of supplying a cooling medium is defined between the elastic member and the inner peripheral surface of the housing chamber and between the elastic member and the outer peripheral surface of the stator by the elastic member.
前記弾性部材のうち、前記ステータ圧接部間に位置する部分は、前記ステータの外周面から離れるように形成されると共に、前記ステータの外周面と協働して、前記冷却媒体が流通可能な第１冷却通路を規定し、
前記弾性部材のうち、前記ケース圧接部間に位置する部分は、前記収容室の内周面から離れるように形成されると共に、前記収容室の内周面と協働して、前記冷却媒体が流通可能な第２冷却通路を規定し、
前記冷却通路は、前記第１および第２冷却通路を含む、請求項１または請求項２に記載の回転電機。 The stator pressure contact portion and the case pressure contact portion extend from one axial end portion of the stator toward the other axial end portion,
A portion of the elastic member located between the stator pressure contact portions is formed away from the outer peripheral surface of the stator and cooperates with the outer peripheral surface of the stator to allow the cooling medium to flow therethrough. 1 cooling passage is defined,
A portion of the elastic member located between the case press-contacting portions is formed so as to be separated from the inner peripheral surface of the storage chamber, and the cooling medium cooperates with the inner peripheral surface of the storage chamber. Define a second cooling passage that can be circulated,
The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the cooling passage includes the first and second cooling passages.
前記第１冷却通路は、前記ステータの周方向に隣り合う前記ステータ圧接部間に形成され、前記第２冷却通路は、前記ステータの周方向に隣り合う前記ケース圧接部間に形成され、前記第１冷却通路および前記第２冷却通路は、前記中心軸方向に延びる、請求項３に記載の回転電機。 The stator pressure contact portion and the case pressure contact portion extend in the central axis direction of the stator, and are formed in a plurality at intervals in the circumferential direction of the stator,
The first cooling passage is formed between the stator pressure contact portions adjacent to each other in the circumferential direction of the stator, and the second cooling passage is formed between the case pressure contact portions adjacent to each other in the circumferential direction of the stator. The rotating electrical machine according to claim 3, wherein the first cooling passage and the second cooling passage extend in the central axis direction.
前記ケース圧接部は、前記収容ケースの内周面に沿って延びると共に、前記ステータの中心軸方向に間隔をあけて螺旋状に延び、
前記第１冷却通路は、前記ステータ圧接部間に形成され、前記ステータ圧接部に沿って螺旋状に延び、
前記第２冷却通路は、前記ケース圧接部間に形成され、前記ケース圧接部に沿って螺旋状に延びる、請求項３に記載の回転電機。 The stator pressure contact portion extends along the outer peripheral surface of the stator and extends in a spiral shape with a gap in the central axis direction of the stator,
The case pressure contact portion extends along the inner peripheral surface of the housing case, and extends in a spiral shape with a space in the central axis direction of the stator,
The first cooling passage is formed between the stator pressure contact portions and extends spirally along the stator pressure contact portion.
4. The rotating electrical machine according to claim 3, wherein the second cooling passage is formed between the case press contact portions and extends spirally along the case press contact portion.
前記ケース圧接部は、前記収容ケースの内周面のうち、前記ステータの一方の端部に対して前記ステータの径方向に隣り合う部分から、前記ステータの他方の端部に対して前記ステータの径方向に隣り合う部分に亘って、前記収容ケースの内周面と圧接する、請求項１から請求項５のいずれかに記載の回転電機。 The stator pressure contact portion is in pressure contact with the outer peripheral surface of the stator from one end portion of the stator to the other end portion,
The case pressure contact portion is formed on the inner peripheral surface of the housing case from a portion adjacent to the one end portion of the stator in the radial direction of the stator and from the portion of the stator to the other end portion of the stator. The rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotating electrical machine is in pressure contact with an inner peripheral surface of the housing case over a portion adjacent in a radial direction.
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